JP2806037B2 - 指紋照合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は指紋照合装置に関し、 照合速度を高速化することを目的とし、 登録時の入力画像から切り出された指紋の特徴画像
を、該登録時の入力画像における基準位置を出発点とし
て、照合時の入力画像上を移動しつつ照合を行う指紋照
合装置において、照合成功の平均基準位置を算出し、前
回までの基準位置を更新する平均位置算出部を設け、照
合成功の平均基準位置を算出して照合開始の基準位置を
更新するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、指紋照合装置の改良に関する。

指紋照合装置では、予め、指紋画像より切り出した個
人の特徴画像を登録しておき、照合の際には入力指紋画
像と特徴画像とを照合して本人確認を行っている。

照合時には、登録時と同じ位置に指を置くことは困難
であるから、いわゆる画像の位置合わせが必要となる
が、従来より登録時の基準位置が位置合わせの出発点と
して用いられている。

しかし、登録時には指紋照合装置に習熟していないこ
とが多く、習熟した後の照合時とでは指を置く位置が著
しく異なる場合が多く、位置合わせに時間がかかる。

このため、位置合わせ時間を短縮する指紋照合装置が
求められている。

〔従来の技術〕

第４図は照合方法説明図、第５図は位置合わせ説明図
である。以下指紋の照合方法の１例を説明しておく。

指紋像を採取する指紋センサは、図示省略したが、指
を接触させる透明導光体、指面を照明する光源，指面か
ら反射される指紋像を電気信号に変換するイメージセン
サ等で構成されている。

指を置くエリアは平均的な指面よりやや大きく、その
エリアのうちの所定範囲が読み込まれて２値化される。

このようにして入力される指紋画像を照合する方法と
して、指紋の隆線（凸部の連なり）の分岐点，行き止ま
り点（端点と称する）等を個人の特徴点とし、予め特徴
点の分布を辞書情報として登録しておき、照合の際に入
力された指紋画像とその個人の辞書情報とを比較すると
いう方法が用いられている。

登録時には、先ず指紋センサより入力され、２値化さ
れた画像データをメモリに格納し、この画像データに特
徴抽出マスクをかける等の方法で特徴点を複数個抽出す
る。

続いて、第４図に示すように、この特徴点を含む所定
大きさの領域を切り出して窓とし、窓の位置座標、窓中
のパターン（特徴画像）等を辞書情報として登録する。
この際、複数の窓〜のうちの１つの窓（例えば窓）
を位置合わせ用窓として定義しておく。

照合時は、第５図に示すように、位置合わせ用窓を
その座標（登録時の座標x₀,y₀、以下基準位置）を出発
点として、例えば渦巻き状に移動しつつ、窓と入力画
像との間でパターン照合を行い、登録時と入力時の位置
合わせを行う。

この位置合わせにおいて、パターン不一致度がしきい
値より小さい位置を候補点とし、候補点が検出されるご
とに出発点からの移動量を算出して各窓〜を平行移動
し、登録時と照合時の指紋像の歪みを補正するため、そ
の近傍でそれぞれ走査してパターン照合を行う。そし
て、例えば予め定めた数以上の窓の不一致度が所定値以
下ならば本人と確定する。

各窓のパターン照合の結果不合格ならば、窓を再び
移動して次の候補点を検索し、その都度、前述と同様の
方法で各窓のパターン照合を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

指紋照合装置では、画像の位置合わせを行うため、位
置合わせ用窓（特徴画像）を、例えば渦巻き状に入力画
像上を移動しつつパターン照合を行っている。

このため、登録時と照合時の指を置く位置が離れてい
ると、位置合わせに時間がかかる。

一般に登録時は装置に不慣れで、第４図に示すよう
に、正常な位置よりずれている場合が多く、照合が繰り
返されるごとに習熟してある一定の位置に収歛してく
る。そのため、登録時の基準位置を出発点として位置合
わせを行うと、常に位置合わせに時間がかかるという課
題がある。

本発明は、上記課題に鑑み、位置合わせを迅速に行っ
て照合時間を短縮する指紋照合装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図一実施例の構成図より、対応する機能部分を抽
出して説明する。

６は平均位置算出部で、照合成功の平均基準位置を算
出し、前回までの基準位置を更新する。

〔作用〕

平均位置算出部６は、照合成功の平均基準位置を算出
し、前回までの基準位置を更新する。

これにより、新たな基準位置が次の照合成功位置に近
接することになり、位置合わせ時間を短縮することがで
きる。

第２図は、習熟した後の押捺位置（指の置く位置）の
分布図を示したもので、習熟するにつれて平均押捺位置
はＡの近傍に集まる。このため、登録時の押捺位置がＢ
であっても、平均基準位置はＡに近づく。

なお、算出する平均基準位置としては、例えば次のよ
うなものがある。

照合成功ごとに移動平均を算出して、前回までの基準
位置を更新する。

照合成功回数が予め設定した回数に達するごとに新た
な平均基準位置を算出して前回までの基準位置を更新す
る。

〔実施例〕

本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。

第１図は一実施例の構成図、第３図は照合処理フロー
チャート図である。第１図において、 １は指紋センサで、接触面に置かれた指より所定エリ
アの指紋像を得る。

２は２値化回路で、指紋センサ１から出力される指紋
像を２値化し、画像メモリ３に格納する。

３は画像メモリで、２値化された指紋画像が格納され
る。

４は特徴抽出部で、画像メモリ３中の登録用画像から
特徴点を検出し、所定大きさの窓として切出す。そし
て、そのパターンデータを個人特徴画像として、また窓
の登録画面における位置情報を基準位置情報として特徴
情報メモリ７に登録する。

５は照合部で、個人特徴画像と基準位置情報とを特徴
情報メモリ７より抽出し、画像メモリ３に入力された指
紋画像を比較照合する。そして照合成功の場合は、照合
成功位置を平均位置算出部６に通知する。

６は平均位置算出部で、照合部５からの通知により、
平均基準位置を算出し、特徴情報メモリ７内の基準位置
情報を更新するとともに、更新後の照合回数（第３図で
は試行回数）を更新する。

７は特徴情報メモリで、個人特徴画像、基準位置情
報、照合回数が格納される。

８は照合成功位置メモリで、最新の所定回数分の照合
成功位置情報が格納される。

なお、平均基準位置の算出方法は、前述したように、
移動平均，所定回数ごとの平均があり、の場合は
照合成功位置メモリ８に先入れ先出し方式で格納し、照
合成功の都度平均基準位置を算出し、且つ更新する。

またの場合は、照合成功位置メモリ８に照合成功位
置情報を格納するとともに、照合回数を特徴情報メモリ
７に格納し、照合回数が所定回数に達したとき、平均位
置を算出して基準位置情報を更新するとともに、照合回
数および照合成功位置情報をクリアして次の所定回数分
の平均基準位置を算出する。

以上構成の指紋照合装置において、以下に示す照合処
理が行われる。なお、第１図，第３図はの方法で基準
位置情報を更新する場合を示している。

まず、登録時に、個人特徴画像が抽出されて特徴情報
メモリ７に登録されるとともに、位置合わせ用窓の登録
用画面における基準位置が、その他の窓は位置合わせ用
窓との相対位置情報が、それぞれ特徴情報メモリ７に格
納される。

照合時、照合部５は、照合本人の個人特徴画像とその
基準位置情報とを特徴情報メモリ７より抽出し、画像メ
モリ３に入力された指紋画像と照合する。

この際、従来例と同様に、位置合わせ用窓を入力画像
上その基準位置を初期値として照合し、渦巻き状に順次
移動しつつ照合を行い位置合わせを行う。

候補点が検出され、他の窓の照合が一致した場合は照
合成功として本人確認の通知を行うとともに、平均位置
算出部６に照合成功時の位置情報を通知する。

これにより、平均位置算出部６は、照合成功位置情報
を照合成功位置メモリ８に格納するとともに、特徴情報
メモリ７より前回までの照合回数を抽出し、設定回数に
達していない場合は、照合回数を＋１する。また所定回
数に達した場合は、平均基準位置を算出し、特徴情報メ
モリ７の基準位置情報を更新するとともに、照合回数，
照合成功位置メモリ８をクリアする。以後、照合成功ご
とに上記の処理を繰り返す。

なお、前述したように、移動平均を算出する場合は、
照合成功の都度平均基準位置を算出し、更新する。

以上により、照合部５は、次回より更新された平均基
準位置情報に基づき照合することになるので、装置に習
熟するに従い、基準位置が照合成功が予想される位置に
近づくことになり、位置合わせ時間が短縮される。

なお、平均基準位置の算出方法は前述の方法に限るも
のではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、指紋照合装置
に習熟するにつれ、登録時の基準位置が更新されていく
ため、常に最小の位置合わせ時間で照合を行うことが可
能となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の構成図、第２図は習熟後の押捺位置
の分布図、第３図は照合処理フローチャート図、第４図
は照合方法説明図、第５図は位置合わせ説明図である。 図中、１は指紋センサ、２は２値化回路、３は画像メモ
リ、４は特徴抽出部、５は照合部、６は平均位置算出
部、７は特徴情報メモリ、８は照合成功位置メモリであ
る。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】登録時の入力画像から切り出された指紋の
   特徴画像を、該登録時の入力画像における基準位置を出
   発点として、照合時の入力画像上を移動しつつ照合を行
   う指紋照合装置において、 照合成功の平均基準位置を算出し、前回までの基準位置
   を更新する平均位置算出部（６）を設け、照合成功の平
   均基準位置を算出して照合開始の基準位置を更新するこ
   とを特徴とする指紋照合装置。
2. 【請求項２】照合成功ごとに移動平均を算出して、前回
   までの基準位置を更新することを特徴とする請求項
   （１）記載の指紋照合装置。
3. 【請求項３】照合成功回数が予め設定した回数に達する
   ごとに新たな平均基準位置を算出して前回までの基準位
   置を更新することを特徴とする請求項（１）記載の指紋
   照合装置。